Desarrollo de borde de IIoT:implementación de conectividad HTTP

Nota del editor:La Internet industrial de las cosas (IIoT) promete proporcionar una visión profunda de las operaciones industriales y mejorar la eficiencia de las máquinas y los sistemas conectados. Las aplicaciones IIoT a gran escala se basan en arquitecturas en capas para recopilar datos de una amplia gama de sensores, mover datos de manera confiable y segura a la nube y realizar los análisis necesarios para brindar esa información y eficiencia. En Desarrollo de aplicaciones de Internet industrial, los autores proporcionan un examen detallado de la arquitectura IIoT y discuten enfoques para cumplir con los requisitos generales asociados con estos sistemas.

Adaptado de Desarrollo de aplicaciones de Internet industrial, por Alena Traukina, Jayant Thomas, Prashant Tyagi, Kishore Reddipalli.

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Capítulo 3. Desarrollo de bordes de IIoT (continuación)
Por Alena Traukina, Jayant Thomas, Prashant Tyagi, Kishore Reddipalli

Protocolos de nivel de aplicación:HTTP

En esta sección, intentaremos crear una aplicación de IoT simple para enviar datos desde un sensor de temperatura y humedad DHT-12 a un dispositivo receptor, utilizando un concentrador Raspberry Pi y el protocolo HTTP:

Flujo de datos desde un sensor DHT-12 a un receptor

Al ofrecer una variedad de opciones de uso, HTTP es uno de los protocolos más populares en la web. Cada vez que abre un sitio web o ejecuta una aplicación móvil, lo más probable es que sea el protocolo HTTP que esté utilizando.

En la siguiente tabla, puede encontrar una descripción más detallada del protocolo para comprender si es adecuado para sus necesidades:

Clave Valor Código abierto Sí Capa OSI Aplicación Tipos de datos Texto, HTML, script, estilo, fuente, JSON, XML, flujo, binario Limitaciones No apto para grandes cantidades de datos binarios Operaciones posibles Enviar / recibir datos Latencia Baja Uso Solicitudes bajo demanda Seguridad Sí Compresión Sí

Para construir la aplicación, necesitaremos lo siguiente.

Software necesario:

• Node.js 6+ (https://nodejs.org/en/download/)
• El paquete de solicitud (https://www.npmjs.com/package/request)
• El paquete rpi-dht-sensor (https://www.npmjs.com/package/rpi-dht- sensor)
• Docker (https://docs.docker.com/engine/installation/)

Hardware necesario:

• Raspberry Pi 3 (modelo B) Un adaptador de corriente (2A / 5V)
• Una tarjeta microSD (8 GB +) y un adaptador SD
• Un módulo de sensor de temperatura y humedad DHT-12 Una placa de pruebas y un juego de cables dupont
• Un cable Ethernet para una conexión de red por cable

Montaje de un dispositivo

Antes de crear una aplicación, debe conectar un sensor DHT-12 a una Raspberry Pi a través de una placa de pruebas.

Preparando una tarjeta SD

Para preparar una tarjeta SD, siga la secuencia de acciones descrita:

1. Descargue la última imagen de Raspbian LITE (disponible en https:// raspberrypi.org/downloads/raspbian/).
2. Conecte su tarjeta SD a una computadora y use Etcher (https:// io /) para actualizar el archivo .img de Raspbian en la tarjeta SD.
3. Habilita SSH:
   cd / Volumes / boot
   touch ssh
   

4. Para habilitar Wi-Fi, cree el archivo conf con el siguiente contenido:

   network ={
   ssid =”YOUR_SSID”
   psk =”YOUR_WIFI_PASSWORD”
   }

Para crear un archivo en una consola Linux, puede usar el editor GNU nano. Está preinstalado en la mayoría de las distribuciones de Linux. Todo lo que necesita es ejecutar el comando nano FILE_NAME y seguir las instrucciones que se muestran.

5. Cree el / home / pi / sensor carpeta
6. Cree el / home / pi / sensor / package.json archivo con el siguiente contenido:
   {
   “nombre”:“sensor”,
   “versión”:“1.0.0”,
   "Descripción":"",
   "principal":"index.js",
   "scripts":{
   "inicio":"nodo index.js",
   " prueba ”:“ echo “Error:no se especificó prueba” &&salida 1 ″
   },
   “autor”:“”,
   “licencia”:“ISC”,
   “ dependencias ”:{
   “ solicitud ”:“ ^ 2.81.0 ”,
   “ rpi-dht-sensor ”:“ ^ 0.1.1 ”
   }
   }
   

7. Cree el / home / pi / sensor / index.js archivo, reemplazando REMOTE-SERVER- ADDRESS.com con un valor real. El archivo debe contener lo siguiente:

   var rpiDhtSensor =require ('rpi-dht-sensor');
   var request =require ('request');
   var receiver ='http://REMOTE-SERVER-ADDRESS.com:8080';
   var dht =new rpiDhtSensor.DHT11 (2 );
   función read () {
   var readout =dht.read ();
   var data ={
   temperature:readout.temperature.toFixed (2),
   humedad:readout.humidity.toFixed (2)
   };
   console.log (datos);
   data.device ='raspberry';
   request.post ({url:receptor, formulario:datos}, función (err) {
   if (err) console.log ('Error al enviar a' + receptor);
   });
   setTimeout (read, 1000);
   }
   read ();
   

8. Cree el / home / pi / sensor / Dockerfile archivo con el siguiente contenido:

   DE hypriot / rpi-node:boron-onbuild